[发明专利]变压器油中微水及混合气体超声在线检测方法及装置

权利要求书

1.变压器油中微水及混合气体超声在线检测方法，其特征是：

(1)在同温同压下，对标准变压器油与待测变压器油进行等时间段乳化，使微水与混合气体均匀的分布在变压器油中；

(2)再将标准变压器油与待测变压器油冷冻到零摄氏度以下，利用两对性能一致的超声收发换能器同时对标准与待测变压器油的超声传播时间及相位采集，采集信号进入复杂可编程逻辑控制器CPLD单元处理得到微水的含量；

(3)再将标准变压器油与待测变压器油加热到变压器油在运行时的最高允许温度，同样利用两对性能一致的超声收发换能器同时对标准与待测变压器油的超声传播时间及相位采集，并进入CPLD单元处理得到混合气体的含量；

(4)最后变压器油经过循环装置回流到变压器中继续运行使用。

2.实现权利要求1所述的变压器油中微水及混合气体超声在线检测方法的装置，其特征是：包括超声乳化装置及超声波检测装置，以及多个控制循环流动的阀门；

其中超声乳化装置为带n个超声电源的乳化池；

超声波检测装置包括：具有用来分别检测微水及混合气体含量的参照装置及采样装置，以及功率放大电路，隔离放大整形电路与包含波形发生器、比较及测量电路、分频器的CPLD芯片，晶振电路，单片机，RS-485总线，ARM9微处理器；其中检测微水的参照装置及采样装置为冷冻池，包括两部分，其一是标准变压器油冷冻池，其二是待测变压器油冷冻池；检测混合气体的参照装置及采样装置为加热池，亦包括两部分，其一是标准变压器油加热池，其二是待测变压器油加热池；参照装置和采样装置内部的各作为发射端的一端均设有发射超声波的超声波换能器，作为接收端的另一端均设有接收超声波的超声波换能器；其中晶振电路的晶振信号输出端接分频器；分频器具有两个输出端，第一频率输出端接波形发生器的输入端，其第二频率输出端接比较及测量电路的频率信号输入端，波形发生器的输出端接功率放大电路，功率放大电路的输出端同时与参照装置和采样装置的发射端处的超声波换能器电连接，参照装置和采样装置的接收端处的超声波换能器各自与相应的隔离放大整形电路的输入端电连接，各隔离放大整形电路的输出端与比较及测量电路的2个超声测量信号的相应输入端电连接，比较及测量电路的超声测量信号输出端接单片机的超声测量信号输入端，单片机再通过RS-485总线与上位机通信。

3.如权利要求2所述的变压器油中微水及混合气体超声在线检测装置，其特征是：所述的分频器具有的两个输出端中，分别是使用时可输出第一频率f₁的第一频率输出端和使用时可输出第二频率f₂的第二频率输出端，所述的第一频率f₁在超声波的频率范围内，所述的第二频率f₂是第一频率f₁的50至300倍。

4.如权利要求2所述的变压器油中微水及混合气体超声在线检测装置，其特征是：所述上位机采用ARM9微处理器，具有液晶显示模块，键盘控制模块，报警模块，网络接口模块，实时时钟模块，历史数据存储和查询模块。